Compléments alimentaires

Esters de cétones

Mis à jour le · 22 sources · Politique éditoriale

Les esters de cétones sont des boissons qui augmentent les cétones sanguines en quelques minutes, sans jeûne ni régime cétogène. Le plus étudié est le monoester de cétone, le (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate, mis au point par des chercheurs de l’Université d’Oxford et des National Institutes of Health américains. L’organisme le scinde en D-β-hydroxybutyrate (BHB), le principal corps cétonique, et en un précurseur que le foie transforme aussi en cétones. Les sels de cétones (BHB lié au sodium, au potassium ou à d’autres minéraux) sont une alternative qui augmente beaucoup moins les cétones sanguines.

L’intérêt dans le sport a décollé après une étude de 2016 chez des cyclistes d’élite qui rapportait une distance parcourue 2 % plus longue lors d’un contre-la-montre de 30 minutes. Les essais ultérieurs et trois revues systématiques n’ont pas confirmé de bénéfice fiable sur la performance, et certains essais ont constaté une baisse de performance. Aux États-Unis, le monoester est un ingrédient alimentaire couvert par une notification GRAS (« generally recognized as safe », généralement reconnu comme sûr), et il ne figure pas sur la Liste des interdictions de l’AMA (Agence mondiale antidopage).

Cette page résume ce que rapportent les essais cliniques, les méta-analyses et les autorités réglementaires. Elle a une visée uniquement éducative et ne constitue pas un avis médical.

Propriété Détail
Classe Cétone exogène ; ingrédient alimentaire / complément alimentaire
Forme principale Monoester de cétone, (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate (C₈H₁₆O₄, 176,21 g/mol)
Autres formes Diester de cétone (acétoacétate de 1,3-butanediol) ; sels de cétones (BHB de sodium, de potassium)
Voie Boisson orale
Doses dans les essais Monoester ≈ 140–714 mg/kg par prise ; 25 mL (26,8 g) trois fois par jour pendant 28 jours
Pic de BHB sanguin ≈ 1–5 mM avec les monoesters ; ≈ 1 mM avec les sels à dose de BHB égale
Demi-vie du BHB 0,8–3,1 h après une seule boisson de monoester
Statut aux États-Unis Ingrédient alimentaire ; lettre « no questions » de la FDA sur la notification GRAS GRN 515 (2015)
Statut AMA Non cité sur la Liste des interdictions 2026

Qu’est-ce que c’est

Les corps cétoniques sont de petites molécules énergétiques que le foie fabrique à partir des graisses pendant le jeûne ou un régime très pauvre en glucides. Les deux principaux dans le sang sont le BHB et l’acétoacétate. Le BHB au repos était d’environ 0,1 mM chez des volontaires en bonne santé (Soto-Mota et al., Regul Toxicol Pharmacol 2019). La cétose nutritionnelle est généralement définie par des cétones sanguines supérieures à 0,5 mM, le niveau visé par un régime cétogène (prise de position de l’ISSN, JISSN 2024).

Les esters de cétones apportent directement des cétones. Le monoester relie une molécule de BHB au (R)-1,3-butanediol par une liaison ester (PubChem CID 44631890). Des enzymes de l’intestin, du sang et du foie scindent l’ester. Le foie convertit ensuite la partie butanediol en BHB et acétoacétate supplémentaires grâce à l’alcool déshydrogénase et à l’aldéhyde déshydrogénase (Clarke et al., Regul Toxicol Pharmacol 2012). Selon le groupe d’Oxford, une mole de monoester fournit deux moles d’équivalents BHB (Stubbs et al., Front Physiol 2017).

Forme Composition Observations des essais
Monoester de cétone (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate Augmente le plus le D-BHB ; goût amer ; abaisse légèrement le pH sanguin
Diester de cétone Acétoacétate de 1,3-butanediol Utilisé dans certains essais sportifs ; associé à une gêne digestive chez des cyclistes d’élite
Sels de cétones BHB de sodium, de potassium (ou de calcium) Pic de D-BHB bien plus faible ; souvent un mélange 50:50 de D- et L-BHB ; forte charge minérale

Le mécanisme proposé pour le sport est un changement de carburant. Avec des cétones sanguines élevées, le muscle pourrait brûler davantage de cétones et de graisses et dépendre moins du glycogène (glucides stockés). Cette idée vient de l’étude Cox 2016 décrite ci-dessous.

Comment il agit dans l’organisme

Les principales données cinétiques proviennent des essais d’Oxford chez des adultes en bonne santé.

Étude Dose Résultat
Clarke 2012, dose unique 140, 357 ou 714 mg/kg Pic de BHB en 1–2 h ; 3,30 mM de BHB et 1,19 mM d’acétoacétate à la dose maximale ; ester intact non détecté dans le plasma
Clarke 2012, demi-vie Idem Demi-vie d’élimination du BHB 0,8–3,1 h ; acétoacétate 8–14 h
Stubbs 2017, ester vs sel ≈ 12 ou 24 g de BHB Pic de D-BHB 2,8 mM (ester) vs 1,0 mM (sels) ; retour à la valeur de départ en 3–4 h
Stubbs 2017, avec un repas 395 mg/kg Un repas réduisait le pic de D-BHB de 33 % (2,2 vs 3,3 mM à jeun)
Holdsworth 2017 Boisson de monoester après l’exercice Pic de D-BHB 5,3 mM vs 0,7 mM avec la boisson témoin
Soto-Mota 2019 25 mL trois fois par jour, 28 jours Le BHB passait de 0,1 à 4,1 mM après chaque boisson

Sources : Clarke et al. 2012 ; Stubbs et al. 2017 ; Holdsworth et al., MSSE 2017 ; Soto-Mota et al., Regul Toxicol Pharmacol 2019.

Autres résultats de l’étude Stubbs :

  • Les sels de cétones contenaient 50 % de L-BHB, la forme image dans un miroir. Le L-BHB restait dans le sang plus de 8 heures et semble moins facilement utilisé comme carburant.
  • Moins de 1,5 % du BHB ingéré était perdu dans les urines.
  • Variations acido-basiques. Le monoester abaissait le pH sanguin de 0,10 et les bicarbonates de 23,6 à 17,0 mM, dans les valeurs normales. La boisson à base de sels augmentait au contraire le pH urinaire de 5,7 à 8,5.
  • Glucose et graisses. Toutes les boissons cétoniques abaissaient la glycémie, les acides gras libres et les triglycérides.

La baisse de la glycémie a été confirmée par méta-analyse. Sur 43 essais réunissant 586 participants, les cétones exogènes augmentaient le BHB sanguin de 1,98 mM et abaissaient la glycémie de 0,47 mM (≈ 8,5 mg/dL) par rapport au placebo. Les monoesters avaient des effets plus importants que les sels (Falkenhain et al., Adv Nutr 2022).

Statut réglementaire

  • Ingrédient alimentaire aux États-Unis. TdeltaS Ltd (la start-up issue d’Oxford) a déposé la notification GRAS GRN 515 pour le « D-beta-hydroxybutyrate ester » le 8 mai 2014, pour un usage dans des barres, gels et boissons jusqu’à 0,36 g/kg de poids corporel par prise. La FDA (agence américaine du médicament) a clos la notification le 5 mars 2015 par une lettre « no questions » (FDA GRN 515). Une lettre « no questions » signifie que la FDA ne s’est pas opposée à la conclusion GRAS de l’entreprise ; ce n’est pas une autorisation de médicament et elle ne dit rien de la performance.
  • Ingrédients apparentés. Le D-BHB libre (non estérifié) a reçu une lettre « no questions » distincte en tant que GRN 1032 en 2022, pour un usage jusqu’à 6 g par prise dans des boissons, barres et gels pour sportifs (FDA GRN 1032).
  • Pas un médicament. Aucun ester de cétone n’est autorisé par la FDA pour traiter une maladie.
  • Antidopage. La Liste des interdictions 2026 de l’AMA ne cite ni les esters de cétones, ni les sels de cétones, ni le BHB. Les modulateurs métaboliques qu’elle interdit (classe S4.4) sont les activateurs de l’AMPK, les agonistes PPARδ, les agonistes de Rev-erbα, les insulines, le meldonium et la trimétazidine.

Ce que montre la recherche

Performance d’endurance : l’étude positive initiale

Cox et ses collègues d’Oxford ont mené cinq études chez 39 athlètes de haut niveau (Cox et al., Cell Metab 2016). Le test de performance portait sur 8 cyclistes d’élite (6 hommes, 2 femmes). Ils buvaient environ 576 mg/kg de monoester plus des glucides, ou une boisson glucidique isocalorique, avant un contre-la-montre de 30 minutes. Avec la boisson cétonique, ils parcouraient environ 2 % de distance en plus (Margolis & O’Fallon, Adv Nutr 2020).

L’étude rapportait aussi moins de glycolyse musculaire, un lactate sanguin plus bas et une plus grande combustion des graisses stockées dans le muscle. Ces résultats ont alimenté une grande partie de l’intérêt ultérieur pour les boissons cétoniques.

Essais ultérieurs : surtout nuls, parfois négatifs

Essai Population Dose de cétones Résultat sur la performance
Leckey et al., Front Physiol 2017 10 cyclistes masculins d’élite, essai croisé Diester, 2 × 250 mg/kg Contre-la-montre d’≈ 31 km 2 % plus lent ; plus de gêne digestive et d’effort perçu
Evans et al., MSSE 2019 8 coureurs entraînés, essai croisé Monoester 573 mg/kg plus glucides Temps sur 10 km : 2402 vs 2422 s, aucune différence (p = 0,483)
Whitfield et al., MSSE 2021 18 marcheurs athlétiques d’élite Monoester 573 mg/kg Pic de BHB à 3,2 mM mais coût en oxygène inchangé ; l’ajout de l’ester à un régime pauvre en glucides de 5 jours n’a pas empêché une course de 10 km ≈ 6 % plus lente
Poffé et al., MSSE 2021 9 cyclistes masculins entraînés, essai croisé 65 g de monoester, seul ou avec du bicarbonate de sodium Ester seul : aucun gain sur un contre-la-montre de 15 minutes ; ester plus bicarbonate : puissance 5 % plus élevée vs témoin
Engelbrecht et al., MSSE 2026 18 cyclistes entraînés, course simulée de 8 jours 25 g de monoester après chaque étape et avant le coucher Aucun bénéfice sur la performance, la récupération, le sommeil ou la cognition

L’étude de Poffé suggère une raison aux résultats contradictoires. Dans cet essai, l’ester seul faisait passer le pH sanguin de 7,43 à 7,36 et les bicarbonates de 25,5 à 20,5 mM. Ce n’est qu’en ajoutant du bicarbonate de sodium (300 mg/kg) pour compenser cette charge acide que la performance s’améliorait. Cette association a été testée chez très peu d’athlètes.

Revues systématiques et méta-analyses

Revue Études Effet groupé sur la performance
Valenzuela et al., IJSPP 2020 13 ECR g de Hedges −0,05 (IC à 95 % −0,30 à 0,20) ; esters g −0,07 ; sels g −0,02 ; tous non significatifs
Margolis & O’Fallon, Adv Nutr 2020 10 ECR, 112 participants (109 hommes) Sur 16 critères : 3 positifs, 10 nuls, 3 négatifs ; hétérogénéité très élevée
Brooks et al., IJSNEM 2022 8 ECR, 80 participants g de Hedges 0,136 (IC à 95 % −0,195 à 0,467), non significatif

Le g de Hedges est une taille d’effet standardisée ; des valeurs proches de 0 signifient l’absence d’effet. Les trois revues concordent : les boissons cétoniques augmentent de façon fiable les cétones sanguines mais n’améliorent pas de façon fiable la performance dans des épreuves allant du sprint à environ 50 minutes. Presque tous les participants étaient des hommes.

Récupération et entraînement

Les preuves sur la récupération sont peu nombreuses et contradictoires :

  • Recharge en glycogène. Chez 12 hommes entraînés, une boisson de monoester suivie d’un clamp glucosé de 2 heures (perfusion de glucose pour maintenir la glycémie à 10 mM) doublait l’insuline et augmentait le glycogène musculaire de 50 % par rapport au témoin (Holdsworth et al., MSSE 2017). Un clamp est une condition de laboratoire, pas un repas normal. Dans une deuxième étude chez 8 hommes buvant une boisson de récupération standard protéines-glucides, l’ajout de l’ester n’a pas modifié la resynthèse du glycogène. Il a en revanche augmenté la signalisation mTORC1, une voie liée à la synthèse des protéines musculaires (Vandoorne et al., Front Physiol 2017).
  • Surmenage (overreaching). Lors d’une surcharge d’entraînement de 3 semaines, 18 hommes en bonne condition physique prenaient un monoester ou une boisson témoin après chaque séance. Le groupe cétones a maintenu une charge d’entraînement 15 % plus élevée la semaine 3. Il présentait aussi des hausses moindres des hormones de stress nocturnes et n’a pas basculé dans un bilan énergétique négatif (Poffé et al., J Physiol 2019).
  • Courses de plusieurs jours. Le même groupe de recherche n’a ensuite trouvé aucun bénéfice sur la récupération ou la performance au cours d’une course par étapes simulée de 8 jours (Engelbrecht et al. 2026).

Cognition

Les cétones peuvent servir de carburant au cerveau : elles ont donc été commercialisées pour la concentration. Les données d’essais sont incohérentes :

  • Données groupées. Une méta-analyse de 2026 portant sur 29 protocoles d’essais (1 117 participants) a trouvé un petit bénéfice aux tests cognitifs par rapport au placebo (DMS 0,29, IC à 95 % 0,16–0,41). La DMS est une différence moyenne standardisée ; environ 0,2–0,3 est généralement considéré comme faible. Plusieurs auteurs détenaient des parts ou occupaient des postes dans des entreprises vendant des produits cétoniques (Bonnechère et al., Front Nutr 2026).
  • Athlètes. Le temps de réaction et la capacité multitâche n’ont pas changé dans l’essai de course sur 10 km (Evans et al. 2019), et la cognition ne s’est pas améliorée au cours de la course cycliste de 8 jours (Engelbrecht et al. 2026).

Les athlètes qui s’intéressent aux aides à la vigilance trouveront aussi la caféine, qui a sa propre page et une base de preuves bien plus large.

Effets indésirables et risques

Symptômes digestifs

Les troubles digestifs sont le problème le plus fréquent, et ils augmentent avec la dose :

  • Clarke 2012 (étude de 5 jours, 12 personnes par groupe de dose). À la dose la plus élevée, 2 142 mg/kg/jour, deux participants se sont retirés : l’un pour des vomissements sévères et l’autre pour nausées, diarrhée, douleur thoracique et douleurs abdominales. D’autres membres de ce groupe ont signalé flatulences, nausées, diarrhée, constipation, vomissements et ballonnements, d’intensité légère à modérée. Maux de tête, vertiges et somnolence ont aussi été rapportés (Clarke et al. 2012).
  • Soto-Mota 2019 (28 jours). À 26,8 g trois fois par jour, de légères nausées ont suivi 6 boissons sur 2 016 (Soto-Mota et al. 2019).
  • Sport. Le contre-la-montre 2 % plus lent sous diester chez des cyclistes d’élite s’accompagnait d’une gêne digestive (Leckey et al. 2017).

Le monoester a un goût très amer. Dans l’étude Stubbs, les boissons d’ester et de sels ne pouvaient pas être administrées en aveugle car l’une était amère et l’autre salée.

Sécurité à plus long terme

L’étude de sécurité la plus longue a duré 28 jours chez 24 adultes en bonne santé de 18–70 ans. Elle n’a constaté aucun changement du poids ou de la composition corporelle, de la glycémie à jeun, du cholestérol, des triglycérides, des électrolytes, des gaz du sang ni de la fonction rénale (Soto-Mota et al. 2019). Il n’existe aucun essai de sécurité à long terme (de plusieurs mois à plusieurs années). Les principales études de sécurité ont été menées par le groupe qui a mis au point et breveté le monoester.

Charge acide et glycémie

  • Charge acide. Les boissons de monoester provoquent une baisse faible et brève du pH sanguin et des bicarbonates. Chez des volontaires en bonne santé, elle restait dans les limites normales (Stubbs et al. 2017).
  • Glycémie plus basse. Les boissons cétoniques abaissent de façon fiable la glycémie d’environ 0,5 mM (Falkenhain et al. 2022). Les essais ci-dessus portaient sur des volontaires en bonne santé : les données ne montrent donc pas comment les boissons cétoniques interagissent avec les médicaments du diabète.

Sels de cétones : charge minérale

Pour atteindre la cétose, les produits à base de sels apportent de grandes quantités de minéraux. Dans l’étude Stubbs, une boisson à base de sels contenait 1,6–3,2 g de sodium et autant de potassium, et ne produisait pourtant qu’environ 1 mM de D-BHB (Stubbs et al. 2017). Environ la moitié du BHB de ce produit était la forme L, moins utilisée.

Points clés

  • Ils augmentent de façon fiable les cétones sanguines. Les boissons de monoester atteignent environ 1–5 mM de BHB en 1–2 heures, bien plus que les sels de cétones (environ 1 mM), et les concentrations redescendent en 3–4 heures.
  • Le bénéfice sur la performance n’est pas établi. Après un gain de 2 % dans une étude de 2016, trois revues systématiques n’ont trouvé aucun effet global, et quelques essais ont montré des temps plus lents.
  • La charge acide pourrait annuler tout bénéfice. L’ester abaisse le pH sanguin et les bicarbonates. Un petit essai n’a trouvé de gain qu’avec l’ajout de bicarbonate de sodium.
  • Les données sur la récupération et la cognition sont contradictoires. Certaines études de laboratoire montrent des bénéfices, mais des essais récents en conditions proches du terrain n’en ont trouvé aucun, et la méta-analyse sur la cognition montre un petit effet avec des liens avec l’industrie.
  • Les symptômes digestifs augmentent avec la dose. Nausées, ballonnements et diarrhée étaient fréquents à très fortes doses ; il n’existe qu’une étude de sécurité de 28 jours.
  • Légaux et non interdits dans le sport. Le monoester est un ingrédient alimentaire aux États-Unis en vertu de la notification GRAS GRN 515, et la liste 2026 de l’AMA ne cite pas les cétones.

Sources

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